Un spectrophotomètre est un photomètre qui détecte la composition de substances. Pour ce faire, il fait passer la lumière à travers une substance et compare les caractéristiques de longueur d’onde avant et après. En règle générale, un spectrophotomètre à faisceau unique projette un faisceau de lumière visible, proche ultraviolet (UV) ou proche infrarouge (IR) à travers des liquides, des solides et des gaz, pour analyser l’absorption du faisceau et les changements d’intensité. Un dispositif à double faisceau compare le faisceau d’essai avec un deuxième faisceau de référence et est souvent considéré comme une amélioration plus facile et plus stable de la technologie. La variété à faisceau unique offre cependant certains avantages; ceux-ci incluent une conception plus simple et plus compacte, une plage dynamique plus large et une plus grande polyvalence.
Ressemblant souvent à une imprimante de bureau, l’appareil est utilisé dans tous les secteurs et sciences. Dans les spectrophotomètres typiques, la lumière est émise par une source telle qu’un filament de tungstène, une diode électroluminescente ou un arc au xénon, en fonction des caractéristiques spectrales requises. Le faisceau frappe une grille, où il se réfléchit et se disperse dans une autre direction. Celui-ci traverse une ouverture puis la substance en question.
Un détecteur de lumière électronique capte le faisceau diffracté. L’énergie lumineuse est convertie en énergie électrique et les fluctuations de tension qui en résultent sont analysées sur un ordinateur. Un logiciel informatique traduit ensuite les caractéristiques de longueur d’onde spectrale. Avec un spectrophotomètre à faisceau unique, les caractéristiques spectrales résultantes sont comparées au faisceau initial, avec des changements et des écarts détectés. Cela permet à l’équipement d’évaluer la composition de la substance.
Habituellement, un spectrophotomètre à faisceau unique est suffisant pour effectuer des analyses de la gamme de lumière UV-visible. Des formules peuvent être appliquées à des absorptions à une seule longueur d’onde sélectionnables pour aider à calculer et à déduire des compositions. Utilisant une source de lumière fixe ou continue, ces dispositifs peuvent s’appuyer sur de simples émetteurs et détecteurs à diodes à semi-conducteurs pour appliquer des faisceaux de manière cohérente pour des processus reproductibles.
Moins de composants signifient que les appareils à faisceau unique sont moins coûteux à acheter ou à utiliser. Ils sont moins complexes et peuvent donc introduire moins d’incohérences opérationnelles. Le logiciel aide à l’analyse et au traçage des graphiques résultants ; l’équipement est capable de calculer rapidement l’absorbance et de corriger les données de base.
Les appareils modernes peuvent déterminer des substances à partir de milliers de spectres de référence stockés en mémoire. Les équipements compacts peuvent être plus facilement transportés pour une utilisation sur le terrain et des applications sur site, telles que la surveillance des concentrations de CO2 dans les serres. Disponibles dans une variété de formes et de tailles, les équipements de spectrophotomètre à faisceau unique nécessitent moins de précision que les types à double faisceau et ne sont pas aussi sensibles aux défauts des composants et à l’accumulation de poussière interne. Il ne passe pas non plus par des longueurs supplémentaires de doubles faisceaux recombinés pour la détection.
Avec moins de pièces mobiles à porter ou à désaligner, le spectrophotomètre à faisceau unique est conçu pour une stabilité et une fiabilité accrues. Les innovations techniques et techniques réduisent l’avantage des modèles à double faisceau sur ce type. Des développements supplémentaires dans les technologies de l’électronique et des lampes introduisent des lectures à faisceau unique plus cohérentes. Des étalonnages réguliers et une maintenance appropriée de l’équipement peuvent garantir que la détection par faisceau unique de l’empreinte de la courbe spectrale d’une substance peut être obtenue de manière fiable.